CN113801451A - 一种无卤阻燃pc/abs复合材料及其制品 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种无卤阻燃PC/ABS复合材料及其制品。该无卤阻燃PC/ABS复合材料，每100重量份的材料成品，包括以下重量份的组分：PC 60份～80份、ABS 4.5份～10份、增韧剂10份～15份、阻燃剂5份～14份及抗滴落剂0.5份～1份。本发明的无卤阻燃PC/ABS复合材料及其制品，通过在PC、ABS材料中添加增韧剂、阻燃剂及抗滴落剂，可获得具有高阻燃等级及高熔接性能的复合材料，达到产品的需求。

Description

一种无卤阻燃PC/ABS复合材料及其制品
【技术领域】
本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种无卤阻燃PC/ABS复合材料及其制品。
【背景技术】
双酚A型PC(聚碳酸酯)熔体粘度大，PC/ABS复合材料虽然可以克服加工时粘度大的问题，但材料的熔接性能较差，尤其是在加入阻燃剂的配方中，PC与ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)两种树脂会呈现出相分离状态。在注塑加工时，若远离浇口处有中空凸柱等复杂结构或需要超声波焊接时，制品的熔接强度会较弯曲强度弱50％以上，无法达到产品的需求。
因此，有必要设计开发一种无卤阻燃PC/ABS复合材料，以解决上述问题。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种无卤阻燃PC/ABS复合材料及其制品，具有较好的熔接性能及阻燃性。
为了达到上述目的，本发明采用以下的技术方案：
一种无卤阻燃PC/ABS复合材料，每100重量份的材料成品，包括以下重量份的组分：
PC 60份～80份；
ABS 4.5份～10份；
增韧剂 10份～15份；
阻燃剂 5份～14份；及
抗滴落剂0.5份～1份。
作为本发明的优选，所述PC为双酚A型线性聚碳酸酯，所述PC的重均分子量为25000～35000，分子量分布在1.5～3.0之间。
作为本发明的优选，在环境温度为260℃，负荷重量为2.16Kg时，所述PC及ABS的熔体质量流动速率为5g/10min～15g/10min。
作为本发明的优选，所述增韧剂为马来酸酐接枝共聚物。
作为本发明的优选，所述阻燃剂由有机硅阻燃剂、磷酸酯阻燃剂及次磷酸盐阻燃剂复配组成。
进一步地，所述有机硅阻燃剂包括聚硅氧烷、聚甲氧基苯基硅烷、羟甲基硅烷及交联的聚二甲基硅氧烷中的至少一种；所述磷酸酯阻燃剂包括四苯基双酚A二磷酸酯及四苯基间苯二酚二磷酸酯中的至少一种；所述次磷酸盐阻燃剂为二乙基次磷酸铝。
进一步地，每100重量份的材料成品中，所述有机硅阻燃剂的含量为0.1份～0.5份，所述磷酸酯阻燃剂的含量为3.9份～11份，所述次磷酸盐阻燃剂的含量为1份～2.5份。
作为本发明的优选，所述抗滴落剂为聚四氟乙烯。
一种无卤阻燃PC/ABS制品，所述无卤阻燃PC/ABS制品采用上述的无卤阻燃PC/ABS复合材料成型制得。
相较于现有技术，本发明的无卤阻燃PC/ABS复合材料及其制品，通过在PC、ABS材料中添加增韧剂、阻燃剂及抗滴落剂，可获得具有高阻燃等级及高熔接性能的复合材料，达到产品的需求。
【具体实施方式】
一种无卤阻燃PC/ABS复合材料，每100重量份的材料成品，包括以下重量份的组分：
PC 60份～80份；
ABS 4.5份～10份；
增韧剂 10份～15份；
阻燃剂 5份～14份；及
抗滴落剂0.5份～1份。
具体的，所述PC为双酚A型线性聚碳酸酯，所述PC的重均分子量为25000～35000，分子量分布在1.5～3.0之间。在环境温度为260℃，负荷重量为2.16Kg时，所述PC及ABS的熔体质量流动速率为5g/10min～15g/10min，选用相同或相近熔体质量流动速率的PC和ABS，可提高所述无卤阻燃PC/ABS复合材料的储热能力，提升复合材料的熔接强度。制备时，在环境温度为260℃，负荷重量为2.16Kg时，所述PC的熔体质量流动速率可为5g/10min、8g/10min、10g/10min、12g/10min或15g/10min，所述ABS的熔体质量流动速率可为5g/10min、8g/10min、10g/10min、12g/10min或15g/10min。
该无卤阻燃PC/ABS复合材料中，所述增韧剂为马来酸酐接枝共聚物，该类增韧剂蓄热能力强，使材料的储热能力增加，具体可为SEBS-g-MAH(马来酸酐接枝苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)，所述SEBS-g-MAH的邵氏硬度在50～70度之间，其中马来酸酐在单体残留量中重量分数在0.01％以下。进一步地，每100重量份的材料成品中，所述增韧剂的含量优选为10份、11份、12份、13份、14份或15份。
该无卤阻燃PC/ABS复合材料中，每100重量份的材料成品中，所述阻燃剂的含量优选为5份、5.5份、6.5份、7.5份、8.5份、9.5份、10.5份、11.5份、12.5份、13.5份、14份。所述阻燃剂由有机硅阻燃剂、磷酸酯阻燃剂及次磷酸盐阻燃剂复配组成。在复合材料中添加该阻燃剂，可实现在不影响复合材料其他性能的前提下使材料的阻燃等级达到UL94等级2.0mmV-0。进一步地，所述有机硅阻燃剂包括聚硅氧烷、聚甲氧基苯基硅烷、羟甲基硅烷及交联的聚二甲基硅氧烷中的至少一种；所述磷酸酯阻燃剂包括四苯基双酚A二磷酸酯及四苯基间苯二酚二磷酸酯中的至少一种；所述次磷酸盐阻燃剂为二乙基次磷酸铝。更具体地，每100重量份的材料成品中，所述有机硅阻燃剂的含量为0.1份～0.5份，所述磷酸酯阻燃剂的含量为3.9份～11份，所述次磷酸盐阻燃剂的含量为1份～2.5份。
该无卤阻燃PC/ABS复合材料中，所述抗滴落剂为聚四氟乙烯，所述聚四氟乙烯在受到螺杆的剪切力的作用后纤维化从而形成网状结构，起到防滴落的作用，能够防止熔化滴落并提高阻燃性能，在减少阻燃剂的用量时同样使材料达到UL94V-0的要求，同时降低成本。
下面通过具体实施例来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1
一种无卤阻燃PC/ABS复合材料，每100重量份的材料成品中，包括67份的PC、10份ABS、10份增韧剂、12.5份阻燃剂及0.5份抗滴落剂。
具体的，该实施例中所述PC及ABS的熔体质量流动速率在环境温度为260℃，负荷重量为2.16Kg时均为10g/10min；所述增韧剂为SEBS-g-MAH；所述阻燃剂由0.5份聚乙烯苯基硅烷、11份四苯基双酚A二磷酸酯、1份二乙基次磷酸铝组成，所述抗滴落剂为聚四氟乙烯。
制备该无卤阻燃PC/ABS复合材料时，按照上述配比称取相应重量份的组分，将各组分混合均匀后熔融挤出造粒。
对比例1
一种PC/ABS复合材料，每100重量份的材料成品中，包括77份的PC、10份ABS、12.5份阻燃剂及0.5份抗滴落剂。
具体的，该对比例中所述PC及ABS的熔体质量流动速率在环境温度为260℃，负荷重量为2.16Kg时均为10g/10min；所述阻燃剂由0.5份聚乙烯苯基硅烷、11份四苯基双酚A二磷酸酯、1份二乙基次磷酸铝组成，所述抗滴落剂为聚四氟乙烯。
该PC/ABS复合材料的制备方法与实施例1相同。
实施例2
一种无卤阻燃PC/ABS复合材料，每100重量份的材料成品中，包括65份的PC、5.5份ABS、15份增韧剂、13.5份阻燃剂及1份抗滴落剂。
具体的，该实施例中所述PC及ABS的熔体质量流动速率在环境温度为260℃，负荷重量为2.16Kg时均为10g/10min；所述增韧剂为SEBS-g-MAH；所述阻燃剂由0.5份聚乙烯苯基硅烷、11份四苯基双酚A二磷酸酯、2份二乙基次磷酸铝组成；所述抗滴落剂为聚四氟乙烯。
制备该无卤阻燃PC/ABS复合材料时，按照上述配比称取相应重量份的组分，将各组分混合均匀后熔融挤出造粒。
对比例2
一种PC/ABS复合材料，每100重量份的材料成品中，包括78.5份的PC、5.5份ABS、15份增韧剂及1份抗滴落剂。
具体的，该对比例中所述PC及ABS的熔体质量流动速率在环境温度为260℃，负荷重量为2.16Kg时均为10g/10min；所述增韧剂为SEBS-g-MAH；所述抗滴落剂为聚四氟乙烯。
该PC/ABS复合材料的制备方法与实施例2相同。
以上各实施例及对比例熔融挤出造粒后，然后将各实施例及对比例的粒子在注塑机上注塑成型标准测试样条，按标准测试所得材料的机械性能，测试结果如表1所示：
表1测试结果
测试项目 测试标准 实施例1 对比例1 实施例2 对比例2
弯曲强度(MPa) ISO 178 85.1 90.6 72.1 75.2
弯曲模量(MPa) ISO 178 2450 2600 2100 2200
结合线强度(MPa) ISO 178 65 53 55 58
挠度(mm) ISO 178 15 3.5 20 20
阻燃等级(2.0mm) UL-94 V-0 V-0 V-0 NG
从实施例1、实施例2与对比例1、对比例2的测试结果可得知，通过在PC/ABS材料中添加增韧剂，可大幅提高材料的结合线强度剂挠度，提高了材料的熔接强度；通过添加复配的阻燃剂，可大幅度提高材料的阻燃等级，并且基本不影响材料的其它性能。
本发明还提供一种无卤阻燃PC/ABS制品，该制品采用上述的无卤阻燃PC/ABS复合材料成型制得，具有较高的熔接性能及阻燃性，广泛应用于对熔接性能及阻燃性能要求高的塑胶产品中。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理，这些描述只是为了解释本发明原理，不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处解释，本领域技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种无卤阻燃PC/ABS复合材料，其特征在于，每100重量份的材料成品，包括以下重量份的组分：
PC 60份～80份；
ABS 4.5份～10份；
增韧剂 10份～15份；
阻燃剂 5份～14份；及
抗滴落剂 0.5份～1份。
2.根据权利要求1所述的无卤阻燃PC/ABS复合材料，其特征在于，所述PC为双酚A型线性聚碳酸酯，所述PC的重均分子量为25000～35000，分子量分布在1.5～3.0之间。
3.根据权利要求1所述的无卤阻燃PC/ABS复合材料，其特征在于，在环境温度为260℃，负荷重量为2.16Kg时，所述PC及ABS的熔体质量流动速率为5g/10min～15g/10min。
4.根据权利要求1所述的无卤阻燃PC/ABS复合材料，其特征在于，所述增韧剂为马来酸酐接枝共聚物。
5.根据权利要求1所述的无卤阻燃PC/ABS复合材料，其特征在于，所述阻燃剂由有机硅阻燃剂、磷酸酯阻燃剂及次磷酸盐阻燃剂复配组成。
6.根据权利要求5所述的无卤阻燃PC/ABS复合材料，其特征在于，所述有机硅阻燃剂包括聚硅氧烷、聚甲氧基苯基硅烷、羟甲基硅烷及交联的聚二甲基硅氧烷中的至少一种；所述磷酸酯阻燃剂包括四苯基双酚A二磷酸酯及四苯基间苯二酚二磷酸酯中的至少一种；所述次磷酸盐阻燃剂为二乙基次磷酸铝。
7.根据权利要求5所述的无卤阻燃PC/ABS复合材料，其特征在于，每100重量份的材料成品中，所述有机硅阻燃剂的含量为0.1份～0.5份，所述磷酸酯阻燃剂的含量为3.9份～11份，所述次磷酸盐阻燃剂的含量为1份～2.5份。
8.根据权利要求1所述的无卤阻燃PC/ABS复合材料，其特征在于，所述抗滴落剂为聚四氟乙烯。
9.一种无卤阻燃PC/ABS制品，其特征在于，所述无卤阻燃PC/ABS制品采用权利要求1至8所述的无卤阻燃PC/ABS复合材料成型制得。
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